Третьяков Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для Всех
Подождите немного. Документ загружается.
Рис.
1.
Ст
руктура
наночаст
ицы
:
а
-
с
к
уби
ч
е
ск
ой
пл
отн
е
й
шей
уп а
ко в
кой
а
т
ом
ов
м
е
т
а
м
а
.
6 -
ико
саэд
ри
ч
е
ский
кластер
Рd
5
61
Рhеп
60
(
О
2
)
l
б о
(
О
А
С
)
,
8 0
'
рh
еп
-ф е
н а
нтро
ли н
связано
с
образованием
заро
дышей
в
процессе
кристаллизации
или
ассоциатов
в
жидкости.
В
после
лисе
п
е
с я
т
ил
ет
и
с
д
ва
д
ц
а
т
о
го
века
,
с
ра
зви
тием
нано
техно
логии
и
усовершенствова
нием
ме
то
дов
синте
за
,
ученые
стали
пользо
ваться
новым
поня
тисм
«
н
а н
о
кл
а
сте
р»,
ко
го
рос
по
сути
д
е
л
а
являе
тся
синонимом
клас
тера
.
Это
понитис
объединяе
т
:
мо
лекулярные
клас
теры
,
газовые
бе
злиган
цные
кластеры
.
ко
лло
идные
кластеры
.
матричные
клас
теры
и
т
в е
р
л о
тс
л
ь
н
ы
е
нанокластеры.
Молеку
лярные
кластеры металлов
-
это
многоядерные
комплексные
сое
динения
,
пред
ставляющие
собой
окруженный
л
и
г
а
нд
а
м
и
ос
тов
из
а
томов
метал
лов
.
Примором
подобных
кластером
могут
с
лужить
кластеры
пал
лапин
(Рd
S
6lрhеП
БО(ОАс)
,
н
n)
или
кластерные
анионы
мо
либдена
({
Мо
VI1
26
Mo
У28
)
О462
Н
14(H
20)
10}
14
-)
.
Кластеры
,
не
тр
е
б
у
ю
щ
и
е
стабилизации
ли
ганлами
(бе
з
лиган
дные
кластеры),
бывают
как
метал
лические
,
так
и
нсмстал
личсские
(рис
.
2).
Например
,
в
приро
де
можно
найти
метасгабиль
ные
клас
теры
золота
,
n
обычных
условиях
без
лиган
цные
металлические
кластеры
с
д
и
а
м
ет
ром
мснсс
30
нм
неу
стойчивы
.
Для
повышения
ус
тойчивос
ти их
поверхность
покрывают
по
л и
м
е
ра
м
и,
К
яркому
прс
псгавителю
безлиган-
158
д
н
ы
х
неметаллических
кластеров
можно
отнс
сп] И
фу
ллсрсны
(С
6(
)'
С
ю
)
,
Фуллсрсны
-
эт
о
кластеры
углерода
с
четным
чис
лом
атомов
,
расположенных
113
поверхности
многогранных
полиэ
дров
.
На
рисунке
-
нанокластер
MoS
2
на
поверхности
(111)
монокристалла
з
о
л
о
т
а
.
Рис.
2.
На
н
окла
с
т
ер
MoS
2
на
п
о
в
е
рх
ности
(111)
мо
нокри
с
т
а
лл
а з
олота
НАНОТЕХНОЛОГИ
И
Ко
лло
идные
кла
стеры
обр
а
зую
тся
в
ре
зу
ль
тат
е
химически
х
ре
акций
и
по
отношению
к
жидкой
ф
аз
е
их
мо
ж
н о
ра
з
де
ли
т ь
н
а
л
и
с
ф
ил
ь
н
ы
е
(гидрофильн
ые)
и
лиофобныс
(ги
дрофоб
ные).
Л
и
о
ф
ил
ь
ны
е
кла
сте
р
ы, в
о
т
личие
от
ли
оф
обны
х
,
сорбиру
ют
н
а
своей
поверхности
мо
леку
лы
растворите
ля
,
обр
а
зуя
с
ними
проч
н
ы
е
с
о
л
ь
ва
т
н
ы
е
ко
мп
л
ексы
,
Типичными
пре
д
ставит
е
лями
г
идрофи
льных
кла
сте
р
о
в
явл
я
ю
т
ся
окси
ды
к
р
е
м
н и
я,
ж
сле
з
а
и
д
р
у
г
их
мстал
лов.
Т
вер
до
те
л
ьны
е
на
н о
кла
с
т
е
р
ы
обр
азуются
в
р
е
з
ул
ьт
а
т
е
р
а
зличных
иревр
ащени
й в т в
е
рд
о й
ф
а
з
е
.
Мн
ожество
т в
е
рд
о
ф
а
з
н
ы
х в
з
аимо
дей
ст
в
и
й
сопровожд
ае
т
ся
о б
раз
о
ва
н
ие
м
з
а
р
од
ы
ше
й
про
д
ук
т
а
ре
акции
,
ко
торые
р
астут
при
п
осле
дующ
ей
т
е
р
м
и
ч
е с
к
о
й
обрабо
тке
.
Матричные
нано
кла
стеры
пре
дс
тав
ляют
со
б
ой
и
зо
лированные
друг
от
д
р
у
га
кл
а ст
е
р
ы.
з
а
кл
ю
ч
е
н н
ы
е в
т
в е
рд
оф
а
з
н
у
ю
ма
трицу
,
пред
отвр
а
щ
аю
щую
а
г
р
е
га
ц и
ю
.
И
звестна
еще
о
дна
форма
уникальных
клас
т
е
ро
в,
которые
носят
название
сверх
кластеров
.
Это
клас
теры,
в
которых
в
м
е
ст
о
от
дельных
ато
мов
в
узлах
реше
тки
н
ахоця
тся
д
р
у
г
и
е
кластеры
или
нанечастицы
.
Причем
,
как
и в
случае
гиган
тских
кластеро
в
наиболее
устойчивым
конфигу
рациям
будут
отвеча
ть
сверхкластеры
.
имеющие
форму
правильного
икосаэдра
с
завершенным
чис
ло
м
с
лоев
:
то
есть
агрегатов,
число
нанечастиц
в
которых
соответствует
«
ма
ги
ч
ес
ки
м
числам
»
.
Нанокластеры
находят
широкое
прим
ен
ение
в
т
ех
н
и
к
е,
например
,
в
органическом
син
те
зе
испо
льзуют
высокую
к
аталитическую
активность
нанокластеров
персходных
м
етал
лов
.
Необыч
ные
оптические
и
э
л
е
кт
р
о н
н
ы
е с
во
й
ства
клас
теров
по
лупрово
дниковых
матери
алов
,
рас
пре
деленных
в
органической
или
силик
а
тно
й
матрице,
привпекают
внимание
иссле
довател
ей
,
работающих
в
об
л
ас
ти
фи
зики
и
химии
ни
зко
ра
змерны
х
сис
тем
и
н
елинейн
ой
оп
тики
.
Ли
т
ер
а т
ура
1.
Ш
п
а к
м.е
С
о р
осо
в с
к и
й
об
ра
зо
в
ат е
л
ь
ный
ж
ур
н
ал
.
1999. N15.
С.
54-59.
2.
С
у
з
да
л
е
в
И
.п.
Н
а
н
о
т
е
х
н о
л
о
ги
я
:
Фи
зи
ко
-
хими
я
на
ноклас
т
еров
,
нано
структур
и
на
н
о
м
ат
с
р
и
алов,
М
.
:
Ком
К
н и
г
а
,
2006.
3.
Гу
сев
А
.
и.
Н
а
и о
м
а
т
е
р и ал
ы
,
ст
р
укту
р
ы,
т
е
х
н о
ло
гии
.
М
.
:
Фи
з
м
а
т
л
ит
.
2005.
4.
htt
p
:/
/
ww
w
.
ch
cm
p
o
rt
.
гu
/
cl
l
em
ic
al
e
nc
yclo
pedia
art
i
cl
eI6
70
.html
АЗБУКА
АЛЯ
ВСЕХ
3.59
НАНОКЛЕЙ
(Nanoglue)
По
лонинки
п
е
стрых
р
ад
у
т
Скл
еим
МЫ
на
зло
Д О
ЖД
Я
М
.
Сл
о ва и
з
п
ес
ни
«
Л
а
д
а»
Ес
ли
самым
обычным
клеем
смазать
,
а
за
т
е
м
сое
динить
между
собой
д
в е
поверхнос
ти,
то
чере
з
некоторое
время
они
слипнутся,
и
л
е
г
ко
разъединить
их
вам
уже
не
удастся
.
А
есть
л
и
такой клей
,
которым
можно
«
с
кл
е
и
в а
т
ь
расклеить
»
д
е
т
ал
и
много
ра
з,
не
ра
зрушая
их'!
И
можно
л
и
создать
клеевой
состав
,
«
с
ш
и
в а
ю
щий
»
поверхности
гораз
до
крепче л
ю
б
о
г
о
из
исполь зуемых
т р
ал
и
п
и
о
н н
ы
х
клеев
?
В
очере
л
ной
ра
з
утвердите
льно
ответить
на
оба
вопроса
возможно
благо
даря
д
о
с
т и
ж
е
н
и
я
м
нанотехно
логий
,
по
зволяющим
у
лучшить
ад
ге
зионные
свойства
канцслярского
клея
и
д
аж
е
со
з
дать
принципиально
новые
способы
склеивания.
Некоторые
ин
тересные
решения
ученым
подска
зала
сама
приро
да
.
например,
при
со
з
дании
ма
териалов
на
основе
углеродных
нано
трубок,
ими
тирующих
поверхность
л
а
п
о
к
гск-
кона
(рис.
1).
Эта
реп
тилия
об
ладае
т
удивите
ль
ной
способностью
в
буквальном
смыс
ле
бегать
по
потолку
ИЛИ
висеть
вни
з
го
ловой,
прииспив
шись
к
ветке
лсрсва
всего
лишь
о
дним
пальне
м
!
дело
в
том
,
ЧТО
кончики
ее
пальцен
покрыты
миллионами
микроскопических
щеточек
,
со
с
тоящих
из
крошечных
элас
тичных
во
лосков.
каждый
из
которых
притягивается
к
поверхно
сти
за
счет
слабых
Ван
-
лер-Ваальсовых
nзаи
мо
дсйсгвий
.
Поско
льку
та
к
и
х
во
лосков
очень
много
,
это
позво
ляет
геккону
свобо
дно
удер
жива
ться
и
персмешаться
110
гладким
верти
кальным
поверхнос
тям
.
У
глеро
дные
нанотрубки
110
форме
и
разме
рам
похожи
на
волоски
пальцев
геккона
и
мо
гут
образовыва
ть б
ли
зкие
по
силе
межмолеку
л
и
р н
ы
е
свя
зи.
Ученым
д
а
ж
е
у
далось
со
з
дать
робот
,
ими
тирующий
перемещение
ящерицы
по
вертикальным
поверхностям
.
Лапы
та
к
о
г
о
ро
бота
,
как
липучками
,
покрыты
массивами
уг
ле
родных
нанотрубок
.
за
счет
большого
числа
ко
торых
д
ост
и
г
а е
тс
я
высокая
прочность
сцепления
с
поверхностью
(до
10
Н
/см
1
)
.
О
днако
,
как
не
с
ложно
д о
гад
ат
ьс
я
.
трубки
не
то
лько
прилипа
юг
к
поверхности
,
но
и
с
липаю
тся
между
со
бой
,
причем
г
ора
зд
о
охотнее
.
Для
ре
шения
этой
проблемы
бы
ло
пре
дложено
исполь
зовать
на
нотрубки
«
и
е
р
а
рх
и
ч
е
с
к
о
й
структуры
"
,
при
ко
торой
то
лстые
и
длинные
т
р
у
б
к
и
завершаются
разветвлениями
на
бо
лее
тонкие
(рис
.
2) -
это
обеспечивает
хороший
контакт
с
поверхностью
,
в
то
же
время
прс
ло
тврашая
нанотрубки
от
с
ли
пания
.
Успехи первых
исс
ле
дований
уже
будо
ража
т
фантазию
ученых
-
совсем
не
за
горами
время
,
когда
че
ловек,
по
добно
пауку
или
гекко
ну,
смож
ет
в
збираться
по
о
твесным
с
тенам
не
то
лько
на
т
ел
е
в
из
и
о
н
н
ы
х
экр
анах
,
но
и
в
реаль-
:1.60
• •
Рис.
1..
Фельзума
м
а
кагас
ка
рс
кая
-
ОД
ИН И
З
ВИ
ДОВ
Аневных
гекконов
ной
ж
из
н
и.
О
ст
ало
сь л
и
ш
ь
научиться
синте
зи
роваль
до
ст
ато
ч
но бо
льшие
массивы
ориси
ги
рованных
уг
леро
дны
х
нанотрубок
.
чтобы
сшить
113
ни
х
перча
тки
ДЛ
Я ч
еловек
а
-наука
и
ра
зрабо
тать
тех
нол
о
ги
ю
очи
стки их
поверхнос
ти
от
н
а
л
и
п
а
ю
щег
о
му
со ра
.
Рис.
2.
СТ
РУК1ура
И
З
нанотрубок
с
помо
щью
нанеча
стиц
да
ж
е
самому
обы
ч
ному клею
можно
при
ца
ть
у
1111
к
альные
свой
с
тва
.
Так
.
вве
дение
относиге
льно
небо
льшог
о
ко
личеств
а
уг
леро
дных
нано
трубок
в
э п
о к
с
ид
ную
смо
лу
по
зво
ляе
т
си
льно
уве
личить
ее
т
в е
рд
о
с т ь
и
т
е
пл о
п
р
о
в
од н
о ст
ь,
а
д
о б
а
вл
е
н
и
е
окси
да
же
ле
за в
канц
е
лярский
к
лей
-
со
з
ла
ть
моментально
з
а т
в
с
р
д
е
ва
ю
ш
и
й,
способный
«
р
а с
кл
е
и
в
ат
ьс
я-
сос
т
ав
.
В
по
с
л
е
днем
с
л
учае
,
ч
тобы
склеи
ть
по
верхно
с
ти
ме
жду
собой.
их
н
ама
зывают
клеем
и
помешают
в
высокоч
ас
т
о
т
н о
е
магни
тное
по
ле
,
11 ко
тором
частицы
окси
да
же
л ез
а
выстраиваю
тся
в
до
ль
си
ловых
л и
н
и й
,
формируя
упоря
лочснную
структуру
.
Это
приво
ди
т к
ре
зкому
повышению
вя
зкос
т и
и
м
гновенному
з
а т
в
е
р
д
е
в
а
н
и
ю
клея
.
Дл
я
т
о
г
о
ч
тобы
р
азъе
дини
ть
ск
леенное
.
до
стат
о
ч
но
вновь
помес
ти
ть
д
е
тал
ь в
магнитное
по
лс
с
той
ж
е
ч ас
т
о
той
,
но
с
неско
льк
о бо
льшей
ин
тенси
внос
тью
.
НО
11
Э
Т
О
еше
н
е
все
-
к
то
бы
м
о
г
по
ду
мать
,
но
да
ж
е
мо
лекулы
ДНК
мо
г
ут
в
ы
сту
п
ат
ь
в
ро
ли
своеобразного
клея,
обратимо
свя
зы
ная
наночас
тицы
з
ол
о
т
а.
А
ско
лько
еще
(10 -
вых
клеящих
сос
т
авов
11
приниипи
ально
НО
ВЫХ
способов
склеивания
пов
ерхнос
ти
по
дар
ят
н
ам
нано
техно
логии
в
бу
дущем
-
ос
тае
тся
тол
ь
к о
гад
ат
ь!
л
и
т с
р
а т
ур
а
1. Me
iZ/
,an
gera
/. Seience. 2005. Vol. 309.
Р
.
1215-1 219.
2.
С
екр
ет
фирмы,
Д
е
ловой
е
же
нед
ель
н
и к
.
2007. N
~
7 (190).
С.
43.
НАНОКОЛЬЦА
(Nanorings)
Моя
нанопр
е
л
е
сть
,
-
ск
азал
Н
ано
гор
л
ум
,
Н
3
де
в а
я
нанокольцо
на
н
ано
п
алец
.
ДЖ
.
Р
.
Р
.
Наното
л
киен
Сегодня
и
звестны
самые
разнообразные
фор
мы
существования
вещества
в
наносостоянии
-
от
широко
распространенных
нанотрубок
до
э
кз
оти
ч
е
с
к
и
х
наноколец
,
о
которых
и
пойдет
сейчас
речь
.
Впервые
термин
«
н
а
н о
к
о
л
ь
ц
о»
по
явился
В
2000
году
,
и
с
т
е х
пор
опубликовано
около
ста
работ,
посвященных
нанокольцам
.
К
настоящему
моменту
получены
нанокольца
и
з
металлов
,
полупрово
дников
и
изоляторов
,
их
диаметр
составляет
от
неско
льких
нанометров
ло
нескольких
микрометров
,
и
многие
из
них
об
лапают
ингересными
свойствами
.
Сущес
твует
д
ва
основных
химических
спо
соба
по
лучения
наноко
лец:
самосборка
И
свертка.
При
самосборке
наночастицы
могут
укла
дываться
в
п
ло
тные
агрегаты
,
имеющие
различную
форму
,
и,
сс
тсствснно,
для
того
,
чтобы
получать
именно
ко
льца
,
нужно
искать
подходящие
условия
синтеза.
В
с
лучае
свертки
(а
именно
так
получаются нанокольца
оксида
цинка
и
углеро
да)
наноко
льцо
образуется
из
анизотропной
час
тицы
(например
,
наностерж
//Я,
нuнотрубкu)
путем
«
с
в
о р
а
ч и
в
а
н и
я» та
к,
что
162
ее
торцы
соединяются
(
это
д
а
ст
проигрыш
в
энергии
и
з-
за
и
згиба
,
но
выи
грыш
в
поверх
ностной
энергии)
.
Часто
свертку
наноремеш
ков
и
нанотрубок
прово
дят
под
во
з
действием
ультразвука
:
при
обра
зовании
и
сх
лопывании
кавитационных
пу
зырьков
во
зникают
механи
ческие
напряжения
,
которые
и
могут
приво
дить
К
сворачиванию
лент
и
обра
зованию
на
ноколец
.
Наноко
льца
еше
то
лько
ищут
свою
«э
к
о
л
о
гическую
НИШУ
»
среди
прочих
наноструктур
,
но
уже
сейчас
на
их
основе
со
з
даются
или
про
сктируютея
ра
зличные
функциональные
мате
риалы
.
В
Техно
ло
гическом
инсти
туте
ш
тата
Джорджин
(США)
со
зданы
пьезоэ
лектрические
нанокельца
на
основе
оксида
цинка
,
ко
торые
планируется
испо
льзовать
в
качестве
имnлан
тируемых
медицинских
д
а
т
ч
и
к
о
в
(пьезорезона
торов
для
опре
де
ления
одиночных
биомо
лекул
,
датчиков
д
а
вл
е
н и
я
крови
в
сосу
дах
и пр
.)
.
Но
,
пожалуй,
наибо
льший
интерес
вызывают
маг
нитныс
наноке
льца
.
Так,
в
университете
Пур
дЬЮ
(США)
были
по
лучены
наноко
льца
метал
лического
кобаль
та
(рис
.
1).
Ма
гнитный
момент
в
них
направлен
по
ок
ружности
,
сохраняется
при
температурах
выше
комнатной
и
может
иметь
два
состояния:
по
и
против
часовой
стрелки
.
Но
важнее
всего
то
,
что
в
та к
о
й
структуре
ма
гнитный
поток
являет
ся
замкнутым
,
то
естъ все
магнитное
поле
з
а
ключено
внутри
кольца
,
а
поле
снаружи
равно
ну
лю
.
Это
о
значает,
ч
то
д
а
ж
е
распо
ложенные
рядом,
эти
кольца
не
влияют
друг
на
друга
и
чре
звычайно
устойчивы
к
помехам
и
наводкам
и звне
,
в
отличие
от
существуюших
сейчас
сис
тем
магнитной
з
а
п и
с
и
.
На
основе
по
добных
материалов
проектируются
элементы
энсргоне-
НАНОТЕХНОI\ОГИИ
Рис.
1.
На
но
сте
р
жн
и и н
анок
о
хьца
Д
ЛЯ
м
а
г
нит
н
о
й
зап
ис
и
з
а в
и
с
и
м
о
й п
амяти
но
вого
тип
а
(MRAM
-
Magnctic
Randorn
А
сс
е
ь
ь
М
сгпогу)
.
Но
как
гово
ри
тся
,
ново
е
-
эт
о
хорошо
з
а
б
ы
т
о
е
ста
р
о
с
.
Си
с
те
м
ы
хран
е
ния
инфор
м
а
ции
на
магни
тных
ко
льцах
извес
тны
с
50
-х
го
лов
п
р
о
ш
л
о
г
о
века
,
к
о
г
д
а
и
з
ф
ерри
товых
ко
ле ц
д
и
а
м
е
тр
о
м
мене
е
1
м м
собирались
мас
с
и
в
ы памя
ти
лл
я
ЭВМ
.
И
д
а
ж
е с
ей
ч
ас
подо бн
ы
е
архаи
ч
ны
е
си
с
т
емы
п
р
и
х
од
и
т с я
испо
ль
зо
в
а
ть
13
крити
чески
важных
у
стро
й
ст
в
ах
(наприм
ер
.
ком
пью
тер
ах
зс
н
и
т
н
о
рак
е
тных
ко
м
п
ле
ксо
в
С
-ЗОО)
,
которые
д о
л
ж
н
ы
остава
ться
р
абото
с
пособ
ными
д
а
ж
е
в
ус
лови
ях
аном
ально
высоки
х
эл
е
кт
р
о м
а
г
н
и
т
н
ы
х
по
ле
й
,
в
о
з
н
и
к
а
ю
ш
и х
,
наприм
ер
.
при
я
де
р
н
ы
х
вз
р
ы
ва х
,
ко
ша
по
лу
прово
дниковая
память
сов
рем
енных
компьютеров
ок
азыва
ется
начисто
с
тергой
.
о
д
нако
сис
т
емы
памяти
ну
ж
ного
об
ъема
на
класси
ческ
их
ферритовых
кол
ечках
вес
ят
сотни
кило
граммов
,
тог
да
как
со
з
дание
ус
тройс
тв
хранения
информации
на
м
агни
тных
нанокол
ечках
п
о
з
в
о
л
и
т
снизи
ть
м
а
ссу
п о
I
г
р
а
м
м
а
бе
з у
щ
е
р
б
а
е
мко
сти
и
функцио
н
альны
х
х
арактери
сти
к
.
Jl
и
т
ер
а
т
ур
а
1. Tripp 5.1.., D/ll1il1·Borkowski
Я
.. fVei
А.
Angcw.
Сп
с
г
п
, [
гп
.
Ed. 2003. Vol. 42.
Р
.
5
59
1 .
2. Tripp S L..
Ри
з
п
с
у
S V..
Ю
ЬЬ
е
А
.Е
.. Wei
А
.
J.
А
гп
.
Спегп
.
Soc. 2002. Vol. 124.
Р
.
791
4
.
АЗБУКА ДЛЯ
ВСЕХ
З,63
НАНОКОМПО3ИТЫ
(1Vanocolnposues)
Схват
ил
0 11
11
юбовь
ко
л
до
в с
к
ою
р
у
к
ой
,
Сх
ват
ил
о н
И
з
м
е
н
у
руко
ю
д
р
у
г
о
й
И
б
р
ос
ил
в
ку
в
ш
ин
и
х
.
зеле н
ы
й,
ка
к
м
оре,
А
с
л
е
д
ом
туд
а
ж
е
-
и
радо
с
ть
,
и
г
о
ре
,
И
в
ерн
о
с
ть
,
и
зл
о
с
т
ь,
д
об р
оту
,
и
д
у
р
ма
н,
И
чи
с
т
у
ю
п
рав
д
у
,
и
по
дл
ый
об
ман.
К
о
г
д
а
пе
реп
лав
и
тся
В
С
С
,
не рс
м
у ч
и
тс я
,
К
ак
ая
же
там
ч
ерто
в
шин
а
по
л
учи
тс я
?
К
у
в
ш
ин
остыва
е
т,
Опыт
гото
в.
П
о
д
н
у
п
робе
жала
тр
е
щи
н а
,
З
а
т
е
м
о
н
ра
спался
н
а с
о
т
н
ю
ку
сков
,
И
появ
и
л
а
с
ь
ж
ен
ши
н а
.
Э.
А
содо
в
.:«
Любовь
,
И
зм
е
на
u К
ол
д
у
н
»
Что
такое
компо
зит?
Исходя
и
з
английско
г
о
«
со
гп
р
озс
-
-
«
со
ст
а
вл
я
т
ь»,
легко
предполо
ж
и
ть
,
что
компо
зит
-
ЭТО
неч
то,
состоящее
и
з
не
скольких
ч
астей
,
В
матери
аловедении
КОМ
по
зи
тами
н
а
зыв
аю
т
матери
алы
,
состоящие
и
з
сме
си
или
комбинации
д
в
ух и
ли
бо
льше
мик
р о
-
и
ли макросо
став
ляюших
,
которые
ра
злич
ны
п
о
форме
,
химическому
составу
и
нсраство
р и
м
ы
в
зна
ч
ит
ел
ьн
ой
степени
друг
в
др
уге
.
Комп
о
зи
тные
ма
т
е
р и
ал
ы
встр
ечаются
ЕШМ
н а
каждом
ш
аг
у
:
э
то б
е
тонные
и
кирпичные
со
оруж
ения
,
асф
альт
н
а
до
ро
г
е
и
д ет
ал
и
корну
с
о
в
б
о
льшин
ств
а
современны
х
а
в
т
о
м
об ил
е
й
.
Д
аже
т
ак
о
й
д
р
е
в
н
и
й
с
тр
о и
тел
ь
н
ый
материал
к
ак
:1.64
д
е
р
е
во
являе
тся
приро
дным
к
омпо
зи
том
,
со
с
тоящим
и
з
це
ллю
ло
зных
в
о
л о
к
о
н,
свя
з
анных
вме
сте
полимерной
матрицей
,
пре
дставляюшей
собой
в
основном
лигни
н
.
Т
е
пе
рь
с
о
вс
е
м
л
е
г
ко
понять
,
что
же
та к о
е
н
анокомп
о
зи т
!
Это
компози
т
,
в
ко
т
ором
р
азм
еры
о
д
ной
,
несколь
ких
или
в
се
х
составляющих
ч
аст
ей
н
а
ходя
тся
в
области
на
нор
азмерон
.
От
личи
г
е
льной
черт
ой
компо
зи
т
ов
,
об
у
слов
ливающих
их
в
аж
н ос т
ь,
я
вл
яе
т
с я
т
о
,
ч
т
о
два
Рис.:1..
К
с
е ро
г
е
л ь
У
2
О
5
'
а
р
м
и
ро
ван
ны
й
ви
скес
еми
В
а
Б
МП
2
40
4 8
:
р
а з
лом
к
с
е
ро
г
е
л я
сд
ержи
в а е
т
ся
виск
ер
а
ма
(
Ф
Н
М
МГ
У
им
,
М
.
В
.
Л
о
мо
н
осов
а)
или
бо
лее
з
а
м
е
т
н
о
р
азличающихся
материала
п
р
и
о
бъ
ед
и
н
е
н и
и
обр
аз
ую
т
м
атериал
,
который
о б
лада
ет
з
н
а
ч
и т
ел
ь
н
о
ул
учшенными
свойства
м
и
по
ср
авнени
ю
со
с
во йс
твами
сго
индиви
п
уал
ь
н
ы
х с
о
ст
авл
яю
щ
их
.
На
нокомио
зиты
широко
и
зучаю
тся
[J
пер
вую
очередь
из-
за
у
лучшенных
механических
с
во
й ст в
,
Закон
Хвлла
-гПетча
г
л
асит
,
ч
то
для
бол
ь
ш
и
н
ст
ва
по
ликрист
алличе ских
м
а
териалов
твер
д
ос
ть
и
пр
е
де
л
упру
гос
ти во
зр
а
ст
ают
при
у
м
е
н
ь
ш
е
н
и
и
сре
днег
о
размера
крис
т
аллитов
,
а
эт
о
в
свою
очере
д
ь
способс
твуе
т
уп
лотнению
к
омпо
зи
т
ов
за с
чет б
ол
ь
шой
уд
ель
н
о
й
площа
д
и
поверхности
и
коротки
х
п утей д
и
фф
у
з
и
и.
Широким
кл
а с с
о
м
компо
зитных
материа
лов
я
вляются
а
р
м
и
р
о
в
а
н н
ы
е
(упрочнен
ные)
на
новопокнами
п
лас
тики
,
ме
т
ал
лы
и
керамика
(рис
.
1).
Т
ак
,
в
про
мышленности
широко
произ
вол
ятоя
пл
астмассы,
армированные
стеклянны
ми
в
ол
о
к
н
а
м
и
и
ли
углеродными
нанотрубнами.
Ра
зработк
а
ме
то
дов
по
лучения
нановолокон
,
нанопроволок
и
вискеров
т
акже
от
кр
ы
л
а
во
змож
н ос
ть
и
х
и
спо
л
ь
зов
ания
в
качес
тве
а
р
м
и р
у
ю
щих
во
локон
.
Примором
м
о
гут
служить
виске
ры
карби
д
а
кремния
,
ко
торые
смешивают
с
п
ор
ошко
м м
е
та
лл
о
в
,
а
зат
е
м по
дв
ер
г
ают
"оря
чему
прессо
в
анию
,
Д
р
уг
о й
кла
сс
наноко
м по
зитов
с
о
с
та в
л
я
ю
т
неор
г
ан
о -ор
ганическис
« г
и б р
и
п н
ы
е
ма
терии
л ы»
,
в
ко
торы
х
органическая
инеорганическая
сос
та
вляющие
в
з
аимопроник
аю
т
д
р у
г
в
д
р
ут
а
н
а
нано
метрсвом
уро
вне
(рис
.
2).
Сре
ди
них
выдел
я
ют
к
о
м
п
оз
ит
н
ы
е
г
и
б
р и д
н
ы
е
материалы
,
сос
тояш
ие
и
з
мо
лек
у
л
ор
г
анических
сое
ди
н
ени
й
,
ол
и
т
о
м
е
р
о
в и
ли
по
лимеров
с
ни
зкой
мо
лекуляр
ной
массо
й
.
п о
м
е
щ
е
н
н
ы
х
в
неор
г
аннческую
ма
трицу
,
с
кот
орой
они
свя
з
аны
сл
абыми
В
ан
-
пер-Ва
альсовыми
си
лами
.
Во
з
можна
и
обратн
ая
си
т
у
ация
,
ко
г
д
а
н
аиочас
ти
ц
ы
нсор
ганического
м
а
тери
ала ра
змещаю
тся
в
по
лимерной
ма
трице.
Т
ак
,
на
п р и
м
е
р,
метал
л
по
лим
ерные
нанокомпо
зи
т
ы
с
высоким
со
дер
жанием
ферромагнитных
наноча
стиц
ра
змером
око
ло
5
н
м
,
распо
л
оженных
на расс
тоянии
~
5
нм
,
можно
испо
ль
з
ов
а т ь
дл
я
со
з
д
ания
ква-
Рис
.
2.
Схема
обр
а
зов
ания
вн
утри
п
олос
т и
ц
е
ол
и
т
а
на но
ч
ас
т
и ц
ок
сид
а
ж
еле
за
или
метамич
е
екого
жехе
з
а
.
м
о
л
ек
у
л а
прек
урсор
а
п ро
н
и кает в
ПОЛО
СТЬ
ч
е
ре
з
«
о
к
н о
ра
зм ер
ом
око
ло
0.8
нм
:
с в
обо д
н
ы
й
ди
аметр
по
ло
с
ти
соста
вл
яе
т
1,2
н
м
з
и
п
е
р и о
д
и
ч
е
с
к и х
поверхностных
с
труктур
с
рекор
дной
плотностью
записи
информации
.
В
отдельную
группу
вьщеляю
тся
наноком
позиты
,
ко
торые
пре
дставляют
собой
ансамб
л и
металлических
или
оксидных
ианочастиц
,
и
зо
лированных
в
твср
лых
те
лах -
матрицах
.
В
качестве
таких
ма
триц
часто
используют
мик
ро-
И
мезопористые
мопекулярные
сита,
цеоли
ты
.
При
по
лучении
наночастиц
окси
да
же
ле
за
и
метал
лического
железа
из
карбонильного
комплекса
Fe
в
полос
тях
микропористой
цео
л
и т
н о й
матрицы
наночнстицы
практически
по
лностью
и
зо
лированы
д р
ут
от
прута
,
что
ис
ключает
их
взаимодействие
.
В
этом
случае
на
ночастицы
приобретаю
т
свойства
квантовых
точек,
в
ко
торых
пове
дение
э
лектронов
опи
сывается
квантово-механической
моде
лью
.
Та
кие
квантовые
т
о
ч
к
и
,
стабилизированные
[J
инертных
матрицах
,
могут
испо
льзоваться
в
устройствах
хранения
информации
и
рассмат
риваются
как
перспективные материалы
в
оп
тоэ
лсктронике
.
Л
ите
рату
р а
1.
Гу
се
в
А
.
И
.
Н
а
н о
м
ат
е
р
и ая
ы
,
нанос
трукт
у
р
ы
,
и
ано
т
ехно
л
огии
.
М
.
:
Фи
зм
а
т
л и
т
.
2005. 41()
с
.
2.
Т
р
ет
ь
я
к
ов
Ю
Д
.
Н
а н
о
м
е
тр
.
2()Об
.
N
~
3. 4.
1.65
НАНоКРиетАЛЛЫ
(Nanocrystals)
Кр
а
с
о
та
и
блес
к
кри
с т
а
л
лов
В
с
е
м
и к
а
ждом
у п
оняг
н
ы,
Б
е
г
л
ый
в зг
л
я
д
ОН
И ча
ру
ю
т
Фо
р
м
ы
и
х
уму
за
н
и г
н
ы
...
8.
А
.
Сле
тов
.
«
Ст
их
и О
к
ам
нях
»
С
а
мы
й
б
о
л
ь
ш
о
й
в
м
и
ре
бр
имиа
нт
-
з
ве
э
в
а
Африки
в
е
с
ом
в
5ЗО
к а р а т
Ес
л
и
Вы
смот
р
е
л и
мю
з
и
кл
«
М
у
л
е
н Р
у
ж
»
.
т
о,
наверн
я
к
а
,
помни
те
псс
н
ю
-
Б
р
и
л
л и
а н г
ы
э
л
у
ч
ш
и
е
д
р уз
ья
д
е в
у
ш
е
к»
.
Др
а
гоценны
е
кам
н и
пр
е
лс
та
в
л
я
ю
г
с
о б
о й
ог ра
н
е
н
н
ы
е
юве
лиром
мон
о
кри
с
т
ал
лы
опре
д
е
ленных
х
и
м
и
ч е с
к
и
х
со
е
динени
й
.
К
при
м
ер у
,
б
р
и
л л
и
а
н
т
ы
-
э
т
о
ал
ма зы
,
а
изумруд
-
п
р
о
з
р
а ч
н а
я
ра
знови
лнпс
тъ
бери
л
л
а
BC
.1A
I2S
i0
6'
ок
ра
ш
е
н
н
ого
в
тр
а в
я
н
и
с
т
о
-
з
еле н
ы
й
ц
в
е
т
ок
с
идом
хр
о
м
а
СГ
20
з
.
Пок
у
пая
юв
е
л
ир
н
о
с
и
з
д
е
л
и
е
с
д
ра
гоц
е
н
н
ы
м
и
кам
ням
и
,
с
к
о
р
е
е
в
се
г
о
,
в
ы
и
н
е
зал
у
м
ы
в а
е
т
е
с
ь
об
и
х
х
имическом
с
о
с
та
ве
,
В
ас
б ол
ь
ше
во
лную
т
т
а
к
ие
хар
а к те
рис
т
и
ки
,
как
ч
и ст
о
т
а и
р
азмер
кам
ня
,
оп
р
е
л
с
ляю
шие
с
то
и
мо
ст
ь
у
к
ра
ш
е
н и
я
.
Самый
бо
л
ь
шой
в
мир
е
б
р и
л л
иа
н т
«
З
в
сзл
а
Аф
рики
»
ве
с
ит
ок
о
ло
530
к
а
ра
т
(106
г
)
.
А
т
е
п
е
р
ь
п
р
елста
в
ьт
е
,
ч
т
о
р
а
з
м
еры
этого
кам
н
я
уменьш
а
т
ся
в
ми
л
ли
ар
ды
ми
л
ливр
лов
р
аз
-
э
т
а
к
и й
крис
талл
в
1' 10-18
кар
ат
и
ли
тог
о м
с
н
ь
ш
е
-
бу
де
т
л
и
он
лл
я
к
о
го
-н
и
буль
пре
дс
т
а в
л
я т ь
це н н о
ст
ь
и
можно
л
и
с
го
вообще
пос
л
е
эт
о
г
о на
зы
ва
ть
кри
стал
лом
'
!
Ок
а
зывается
,
мож
н
о
,
т
о
л
ь
к
о
С
прис
тавко
й
нан
о
-
в
соотвс
тст
вии
С
его
р
азмер
ами
и
формой
.
Вообш
с
,
по
п
на
нокрис
т а
л
пом
по
др
а
зуме
ваю
т
л
ю
б
у
ю
н
ан
о
ча
ст
и
цу
,
ха
р
а
кте
р и
з
у
ю
ш
у
ю
с
я
упоря
лоченны
м
строенисм
и
четко
выр
а
женной
,
к
ак
у
макро
кристаллов
.
огр
анкой
.
Ра
зви
тие
мето
дов
ко
л
лоидной
химии
в
но
с
лс
пние
го
ды
по
зво
ли
ло
«
в
ы
к
р
и
с
т
алл
из
о
в
а
т
ь»
И
З
рас
твора
мно
гие
д
а в
н
о
и
звес
тные
химичес
кис
сое
пин
ения
,
например
,
се
ле
ни
в к
адмия
CdSe
в
ви де
на
н
о
с
ге
рж
ие
й
,
у
дл
и
н
с
н
н
ы
х
нанос
фер
,
нано
тетр
а
э
про
в
.
н
ан
о
к
убо
в
и н
а
н
ошс
ст
и
у го
л
ь
н и
к
о
в
(рис
.
1).
Кроме
то
г
о,
ок
а
залось
,
ч то
огр
анкой
нанокри
ст
а
л
лов
можно
управлять
,
ва
рьируя
к о
нц
е
нт
ра
ц
ию
ра
ств
ора
со
ли
.
Так
при
д
о
с
т а т
о
ч
н о
ни
зких
конц
ентрациях
се
л
ени
ла
Рис.
1..
Р
о
с т
н
а
н
о
к
р
ис
т
а
м
о
в
CdSe
р
а з
л
и
чн
ой
ф
о
рм
ы
166
•
• •
Рис.
2.
Н
е
йро
нн
ые
се
",
на
основ
е
н
анот
рубо
к
(на
зелене
й
вре
зке
и
зоб
раж
е
ни
е н
анскристамов
кре
м
ния
)
•
..
•
. . "..
•
•
••
.
~
... '
,
~.,
- ,
~
~
.
. -
прямо
ПО
во здуху
с
ое
диняют
крем
ниевые
«н
а
ноопоры
»
,
обра
зуя
сво
еобразны
е
н
аи
о-Л'Я]
(рис
.
2).
Формировани
е та
к
и
х
систем
о
ткрыва
ет
широкие
возможности
дл
я
и
з
учения
нейрон
ных
сет
е
й,
а
н
ал о
г
и
ч
н
ы
х
дей
ств
ующим"
н
ашем
мо
з
ге
си
с
тем
ам
нервных
кл
е
т
ок
.
Пре
дст
авленные
при
меры
л
и
ш
ь
в
очень
ма
л
о
й ст
е
п
е
н
и
ил
люстрирую
т
во
змо
жности
при
менсния
н
анокристаллов
,
та
к как н
е
т
,
пожалуй
,
д
ру
г
и
х
объектов
,
свойства
которых
насто
лько
разнообр
а
зны
и
н
епредсказуемы
.
к
ад
мия
В
рас
творе
все
н
а
нокрисг
аллы
растут
в
форме
,
о
б
ес
п
е
ч
и
ва
ю
щ
е
й
минимальную
свобо
д
н
ую
эне
р
г
и
ю -
в
в
и
д
е
сфер.
Сре
дняя
конце
нт
р
аци
я
по
зво
ля
ет
получе
ть
т
ол
ь
к о
а
ни
зотропные
си
льно
вытянутые
элл
и
п
с
о ид
ал
ь
н
ы
е
частицы
,
в
ы
с
о ка
я
-
палочки
и
другие
протяжснные
на
н ос
тру
ктуры
.
Ес
ли
же
концентрация
очень
вы
с
о
к
а,
т
о р
а
створ
обеспечен
сущес
твенным
ко
л ич
ест
в
о
м
«
с
т
ро
ит
ел
ь
н
ы
х
б
локов
-
дл
я
каждою
н
апр
авления
р
ост
а
крис
тал
ла
,
и
в
ре
зульт
а
те
п
о
луч
аю
тся
кристалли
ты
в
форме
гетраподов
.
Нанокристаплы
н
аходят
самые
р
азнообразные
и н
е
ожида
н н
ы
е
при
менени
я
.
С
ел
е
н
ид
кад
м
и
я
и
д
р
уги
е
А
2
В
6
-
н
а
н
ос
тр
у
ктур
ы
п
срспективны
"
ка
че
с
т
в е
акт
и
в
н
ы
х э
ле
м
енто
в
э
л
е
ктр
ол
ю
м
и
н
с
с
це
нт
н
ых
па
н
е
ле
й
,
флуорес
ц
и
р
ую
щ
и
х
м
арк
еров
д
ля
р
азн
о
о
бр
а
зны
х
б
иолог
и
че
с
ких
об
ъ
ек
тов
,
"
том
чи
с
л
е
11
ка
ч
ест
ве
наналекарств
для
ранней
д иа
г
н
ос
т
ик
и
и
ле
че
н и
я
рак
овых
опухо
лей
.
С
п
омо
щью
на
но
к р
исгалл
о
в
зол
о
п
а
,
способных
ра
з
о
грев
а
т
ьс
я
в
выс
окоча
стотном
эл
е
ктр и
ч ес
ко
м
п
ол
е
,
воз
м ож
но
,
к
ак
ключом
,
«
р а
с
с
т
е
г
и
в а
т
ь
д
вой
ную
спир
ал
ь
ДН
К
,
вы
зывая
с
е
врем
енную
д
енату ра
ци
ю
и
п р
с
вр
ащ
ение
в
о
пин
арную
.
И
зо
л
и
ро
ва
н н
ы
е
н
ан
окри
сг
алл
ы
кремния
мо
жно
ис
п
ол
ь
з
о
ват
ь
для
в
ы
ра
щ
и
ва
н и
я
необ
ычных
струк
тур н
а
о
сно
ве
углеродиых
нанотрубок
.
в
ко
т
орых
вися
чи
е
«
л и н
и
и» И
З
цепоч
ек
ат
о
м
о
в
у
г
леро
д
а
л
и
те
р
а т у
р
а
1. Poole
с.Р
.
,
Оч
еп
в
F.J. Inlroduction 10 NanolcchBology. Publishcr: Wilcy
-Inl
crscicncc.
Мау
30,2003
.4
00
р
.
..
.
.:
3.67